蒸發(fā)器尺寸設計

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1、蒸發(fā)器工藝尺寸計算?加熱管的選擇和管數(shù)的初步估計1加熱管的選擇和管數(shù)的初步估計蒸發(fā)器的加熱管通常選用38*2.5mm無縫鋼管。加熱管的長度一般為0.6—2m，但也有選用2m以上的管子。管子長度的選擇應根據(jù)溶液結垢后的難以程度、溶液的起泡性和廠房的高度等因素來考慮，易結垢和易起泡沫溶液的蒸發(fā)易選用短管。根據(jù)我們的設計任務和溶液性質，我們選用以下的管子?？筛鶕?jù)經(jīng)驗我們選?。篖=2M，38*2.5mm可以根據(jù)加熱管的規(guī)格與長度初步估計所需的管子數(shù)n’，=124（根）式中S=----蒸發(fā)器的傳熱面積，m2，由前面的工藝計算決定（優(yōu)化后的面積）；d0----加熱管外徑，m

2、；?????L---加熱管長度，m；?因加熱管固定在管板上，考慮管板厚度所占據(jù)的傳熱面積，則計算n’時的管長應用（L—0.1）m.2循環(huán)管的選擇????循環(huán)管的截面積是根據(jù)使循環(huán)阻力盡量減小的原則考慮的。我們選用的中央循環(huán)管式蒸發(fā)器的循環(huán)管截面積可取加熱管總截面積的40%--100%。加熱管的總截面積可按n’計算。循環(huán)管內(nèi)徑以D1表示，則?所以mm對于加熱面積較小的蒸發(fā)器，應去較大的百分數(shù)。選取管子的直徑為：循環(huán)管管長與加熱管管長相同為2m。按上式計算出的D1后應從管規(guī)格表中選取的管徑相近的標準管，只要n和n’相差不大。循環(huán)管的規(guī)格一次確定。循環(huán)管的管長與加熱管

3、相等，循環(huán)管的表面積不計入傳熱面積中。3加熱室直徑及加熱管數(shù)目的確定??加熱室的內(nèi)徑取決于加熱管和循環(huán)管的規(guī)格、數(shù)目及在管板撒謊能夠的排列方式。??加熱管在管板上的排列方式有三角形排列、正方形排列、同心圓排列。根據(jù)我們的數(shù)據(jù)表加以比較我們選用三角形排列式。管心距t為相鄰兩管中心線之間的距離，t一般為加熱管外徑的1.25—1.5倍，目前在換熱器設計中，管心距的數(shù)據(jù)已經(jīng)標準化，只要確定管子規(guī)格，相應的管心距則是定值。我們選用的設計管心距是：????確定加熱室內(nèi)徑和加熱管數(shù)的具體做法是：先計算管束中心線上管數(shù)nc，管子安正三角形排列時，nc=1.1*；其中n為總加熱管

4、數(shù)。初步估計加熱室Di=t(nc-1)+2b’,式中b’=(1—1.5)d0.然后由容器公稱直徑系列，試選一個內(nèi)徑作為加熱室內(nèi)徑并以該內(nèi)徑和循環(huán)管外景作同心圓，在同心圓的環(huán)隙中，按加熱管的排列方式和管心距作圖。所畫的管數(shù)n必須大于初值n’，若不滿足，應另選一設備內(nèi)徑，重新作圖，直至合適。由于加熱管的外徑為38mm，可取管心距為48mm；以三角形排列計算，b’=(1—1.5)d0=1.5*d0，Di=t(nc-1)+2b’=48*（13-1）+2*38*1.5=690mm，選取加熱室殼體內(nèi)徑為800mm鄙厚為12mm；4分離室直徑與高度的確定分離室的直徑與高度取決

5、于分離室的體積，而分離室的體積又與二次蒸汽的體積流量及蒸發(fā)體積強度有關。分離室體積V的計算式為：式中V-----分離室的體積，m3;????????W-----某效蒸發(fā)器的二次蒸汽量，kg/h;???P-----某效蒸發(fā)器二次蒸汽量，Kg/m3，U-----蒸發(fā)體積強度，m3/(m3*s);即每立方米分離室體積每秒產(chǎn)生的二次蒸汽量。一般用允許值為U=1.1~1.5m3/(m3*s)根據(jù)由蒸發(fā)器工藝計算中得到的各效二次蒸汽量，再從蒸發(fā)體積強度U的數(shù)值范圍內(nèi)選取一個值，即可由上式算出分離室的體積。一般說來，各效的二次蒸汽量不相同，其密度也不相同，按上式計算得到的分離

6、室體積也不會相同，通常末效體積最大。為方便起見，各效分離室的尺寸可取一致。分離室體積宜取其中較大者。確定了分離室的體積，其高度與直徑符合關系，確定高度與直徑應考慮一下原則：（1）分離室的高度與直徑之比H/D=1~2。對于中央循環(huán)管式蒸發(fā)器，其分離室一般不能小于1.8m，以保證足夠的霧沫分離高度。分離室的直徑也不能太少，否則二次蒸汽流速過大，導致霧沫夾帶現(xiàn)象嚴重。(2)在條件允許的情況下，分離室的直徑盡量與加熱室相同，這樣可使結構簡單制造方便。（3）高度和直徑都適于施工現(xiàn)場的安放?，F(xiàn)取分離室中U=1.2m3/（m3*s）；m3。H=1.8m，，D=1.2m2接管尺

7、寸的確定流體進出口的內(nèi)徑按下式計算式中?-----流體的體積流量m3/s???；U--------流體的適宜流速??m/s，估算出內(nèi)徑后，應從管規(guī)格表格中選用相近的標準管。1溶液進出口??于并流加料的三效蒸發(fā)，第一效溶液流量最大，若各效設備尺寸一致的話，根據(jù)第一效溶液流量確定接管。取流體的流速為0.8m/s；所以取ф57X3.5mm規(guī)格管。2加熱蒸氣進口與二次蒸汽出口????各效結構尺寸一致二次蒸汽體積流量應取各效中較大者。所以取ф76X3.5mm規(guī)格管。3冷凝水出口?冷凝水的排出一般屬于液體自然流動，接管直徑應由各效加熱蒸氣消耗量較大者確定。所以取ф65X3.

8、5mm規(guī)格管。